Modellierung und Bemessung von Rohrleitungssystemen in RFEM

Nicht alle Strukturelemente des realen Bauwerks werden im statischen Modell herangezogen. Als Beispiel hierfür soll eine Rohrleitung dienen, die auf einem Stahlträgergerüst verläuft.

Speziell im Anlagenbau, aber auch bei der Detailbetrachtung von statischen Strukturen kann es notwendig werden, Rohrquerschnitte als Flächenmodelle analysieren zu müssen. Für diese Zwecke bietet RFEM die Möglichkeit, anhand einer Linie automatisch Rohrquerschnitte zu erzeugen.

In RFEM 5 und RSTAB 8 können Stabendgelenken Nichtlinearitäten zugeordnet werden. Es steht hierbei neben den Nichtlinearitäten "Fest, falls..." und "Teilweise Wirkung..." auch "Diagramm..." zur Verfügung. Wählt man die Option "Diagramm...", sind im zugehörigen Dialog die entsprechenden Einstellungen für die Wirkung des Stabendgelenks einzutragen. Hierbei sind für die einzelnen Definitionspunkte die Abszissen- und Ordinatenwerte (Verformungen beziehungsweise Verdrehungen und zugehörige Schnittgrößen) einzutragen, welche das Gelenk definieren.

Nachdem in RFEM mit Hilfe von RF-PIPING die Rohrleitungen modelliert sowie die Lasten, Last- und Ergebniskombinationen definiert wurden, kann in RF-PIPING Design die Spannungsbemessung für die Rohrleitungen erfolgen.

Dazu werden zunächst die zu bemessenden Rohrleitungen sowie die entsprechenden Lasten, Last- bzw. Ergebniskombinationen ausgewählt. In der Datenbank stehen eine Vielzahl an Materialien der Normen EN 13480-3, ASME B31.1-2012 und ASME B31.3-2012 zur Verfügung.

Nach der Bemessung werden die Ergebnisse in diversen Masken übersichtlich ausgegeben z. B. querschnittsweise, rohrleitungsweise oder stabweise. Der Auslastungsgrad lässt sich ebenso grafisch in RFEM am Gesamtmodell darstellen. Dadurch lassen sich kritische oder überdimensionierte Bereiche auf einen Blick erkennen. 

Neben den tabellarischen Ein- und Ausgabedaten einschließlich Bemessungsdetails können sämtliche Grafiken in das Ausdruckprotokoll eingebunden werden. Damit ist die nachvollziehbare und anschauliche Dokumentation gewährleistet. Der Inhalt des Protokolls und die gewünschte Tiefe der Ausgabe für die einzelnen Nachweise lassen sich gezielt selektieren.

• Bemessung nach EN 13480-3, ASME B31.1-2012 und ASME B31.3-2012
• Überprüfung der Mindestwanddicken von Rohren unter Einbezug von Fertigungstoleranzen, Korrosion und Schweißnahtfaktor
• Spannungsberechnung für ständige Lasten, ständige und gelegentliche Lasten sowie aus Wärmeausdehnung
• Ergebnisdokumentation mit Tabellen und Grafiken im RFEM-Ausdrucksprotokoll

• Grafische Eingabe von Rohrleitungen und Armaturen
• Anschauliche Visualisierung der Rohrleitungen und Armaturen im RFEM-Grafikfenster
• Datenbanken für Rohrleitungsquerschnitte und -materialien
• Datenbanken für Flansche, Reduzierstücke, T-Stücke und Kompensatoren
• Berücksichtigung des Rohrleitungsaufbaus (Isolierung, Futter, Weißblech)
• Automatische Berechnung von Spannungsintensitätsfaktoren und Flexibilitätsfaktoren 
• Rohrleitungstypische Einwirkungsgruppen für Lastfälle
• Optionale automatische Kombinatorik der Lastfälle
• Berücksichtigung von Materialeigenschaften (Elasizitätsmodul, Wärmeausdehnungskoeffizient) entweder in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur (Standardeinstellung) oder in Abhängigkeit von der Referenztemperatur (Montagetemperatur) des Materials
• Berücksichtigung von Dehnung und Aufrichtung infolge Druck (Bourdon-Effekt)
• Interaktion zwischen unterstützender Struktur und Rohrleitung